高考电学实验教案.doc

高考电学实验教案创 思 个 辅 中 心 教 案 学生姓名 年级 高三 授课时间 老师姓名 黄龙 课时 2 教学目的 复习高中物理电学总实验 重点难点 会控制实验条件和使用实验仪器，会处理实验平安问题，会观察，分析p 和解释实验中产生的现象、数据，并得出合理的实验结论 1 1 、滑动变阻器应用分析p 滑动变阻器是电学实验中常用的仪器，近几年高考电学设计性实验命题对其应用屡次直接或浸透考察.如何选择滑动变阻器的接法设计控制电路仍是历届考生应考的难点.滑动变阻器的限流接法与分压接法的特点：如图 10-2 所示的两种电路中，滑动变阻器最大阻值为 R 0 对负载 R L 的电压、电流强度都起控制调节作用，通常把图a电路称为限流接法，图b电路称为分压接法.限流法.如图a所示，待测电阻上电压调节范围为0LLR EER R +.显然，当 R 0 >R L 时，滑动触头在从 b 向 a 滑动的过程中，先是电流表、电压表的示数变化不大，后来在很小的电阻变化范围内，电流表、电压表的读数变化很快，也不方便读数，只有当 R L 与 R 0 差不多大小时，才能对电流、电压有明显的调控作用.在同样能到达目的的前提下，限流法较为省电，电路连接也较为简单.分压法.如图b所示，待测电阻上电压调节范围为 0E，且 R 0 相对于 R L 越小，R 上的电压变化的线性就越好.当R 0 >>R L 时，尽管 U L 变化范围仍是 0E，但数据几乎没有可记录性，因为在这种情况下，滑片从左端滑起，要一直快到右端时，电压表上示数一直几乎为零，然后突然上升到 E，对测量几乎没有用途.因此，分压接法要用全阻值较小的滑动变阻器。滑动变阻器的限流接法与分压接法：两种电路均可调节负载电阻电压和电流的大小，但在不同条件下，调节效果大不一样，滑动变阻器以何种接法接入电路，应遵循平安性、准确性、节能性、方便性原那么综合考虑，灵敏选取.1.以下三种情况必须选用分压式接法 1要求回路中某局部电路电流或电压实现从零开场可连续调节时如：测定导体的伏安特性、校对改装后的电表等电路，即大范围内测量时，必须采用分压接法.2当用电器的电阻 R L 远大于滑动变阻器的最大值 R 0 时，必须采用分压接法.因为按图b连接时，因 R L >> R 0 R ap ,所以 R L 与 R ap 的并联值 R 并 ≈ R ap ，而整个电路的总阻值约为 R 0 ，那么 R L 两端电压 U L = IR 并 =0RU· R ap ，显然 U L ∝ R ap ,且 R ap 越小，这种线性关系越好，电表的变化越平稳均匀，越便于观察和操作.3假设采用限流接法，电路中实际电压或电流的最小值仍超过 R L 的额定值时，只能采用分压接法.2.以下情况可选用限流式接法 1测量时对电路中的电流或电压没有要求从零开场连续调节，只是小范围内测量，且 R L 与 R 0 相差不大或 R L 略小于 R 0 ，采用限流式接法.负载 R L 上电压调节范围忽略电内阻 负载 R L 上电流调节范围忽略电内阻 一样条件下电路消耗的总功率 限流接法 0R RRLL+E ≤ U L ≤ E 0R REL+≤ I L ≤LRE EI L 分压接法 0≤ U L ≤ E 0≤ I L ≤LRE E I L + I ap 比拟 分压电路调节范围较大 分压电路调节范围较大 限流电路能耗较小 2电的放电电流或滑动变阻器的额定电流太小，不能满足分压式接法的要求时，采用限流式接法.3没有很高的要求，仅从平安性和准确性角度分析p 两者均可采用时，可考虑安装简便和节能因素优先采用限流式接法.例 例 1：如图 10-3 所示，滑动变阻器电阻最大值为 R ，负载电阻 R 1 = R ，电电动势为E ,内阻不计.1当 K 断开，滑动头 c 挪动时， R 1 两端的电压范围是多少？ 2当 K 闭合，滑动头 c 挪动时， R 1 两端的电压范围是多少？ 3设 R 的长度 ab = L , R 上单位长度的电阻各处一样， a 、 c 间 长度为 _ ，当 K 接通后，加在 R 1 上的电压 U 1 与 _ 的关系如何？ 【审题】电键断开或闭合导致电路出现两种截然不同的控制电路：限流和分压，把握限流和分压电路的原理是关键 】 【解析】1假设 K 断开，那么该控制电路为滑动变阻器的限流接法，故2E≤ U 1 ≤ E 2假设 K 闭合，那么该控制电路为滑动变阻器的分压接法，故 0≤ U 1 ≤ E 3 U 1 =I R 并 ， R 并 =RLR_RLR_+×, I =LR_ L RE) ( - +并 得：U 1 =L_ _ LEL_+ -2 2 【总结】该题考察两种控制电路的原理即两者获取的控制电压范围不同 例 例 2：用伏安法测量某一电阻 R _ 阻值，现有实验器材如下：待测电阻 R _ 阻值约 5 Ω,额定功率为 1 W；电流表 A 1 量程 00.6 A,内阻 0.2 Ω电流表 A 2 量程 03 A，内阻 0.05 Ω电压表 V 1 量程 03 V，内阻 3 kΩ电压表 V 2 量程 015 V，内阻 15 kΩ滑动变阻器 R 0 050 Ω,蓄电池电动势为 6 V、开关、导线.为了较准确测量 R _ 阻值，电压表、电流表应选_，并画出实验电路图.【审题】该题要求选择实验仪器、测量电路及控制电路，因为滑动变阻器的全阻值大于被测电阻 R _ ，故首先考虑滑动变阻器的限流接法 【解析】由待测电阻 R _ 额定功率和阻值的大约值，可以计算待测电阻 R _ 的额定电压、额定电流的值约为 U = 5 1´ » PR V≈2.2 V, I = 5 / 1 / » R P A=0.45 A.那么电流表应选 A 1 ，电压表应选 V 1 .又因 3000 2 .0 ´ = ´V AR R =24.5 Ω R _ ，那么电流表必须外接.因为滑动变阻器的全阻值大于被测电阻 R _ ，故首先考虑滑动变阻器的限流接法， 假设用限流接法，那么被测电阻 R _ 上的最小电流为 I min =50 56+=+ R EE_=0.11 A I 额 ，因该实 验没有对电流、电压的调节范围未作特殊要求，故用限流电路.电路如图 10-4 所示.【总结】滑动变阻器全阻值相对待测电阻较大，用分压接法不便于调节，故限流接法是首选，只要能保证平安且有一定的调节范围即可。作业 教学效果/ 课后反思 理解各实验的原理、实验目的及要求，理解材料、用具，掌握实验方法步骤，根据要求灵敏运用已学过的自然科学理论、实验方法和仪器，设计简单的实验方案并处理相关的实验问题 学生自评 专心致志，收获很大 态度端正，收获一般 马虎应对，收获不大 完全不在状态，毫无收获 学生/家长签名_日 期 图 10-3 图 10-4 第 4 页 共 4 页